uasb工艺系统设计方法探讨及设计计算5194.docx

《uasb工艺系统设计方法探讨及设计计算5194.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《uasb工艺系统设计方法探讨及设计计算5194.docx（23页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、UASBB工艺系系统设计计方法探探讨简介：本本文全面面的介绍绍了UAASB系系统的设设计问题题，介绍绍了厌氧氧预处理理工艺和和UASSB反应应器的负负荷设计计原则和和设计方方法。重重点介绍绍了混凝凝土结构构的矩形形UASSB反应应器各个个部分尺尺寸的计计算和确确定原则则。对UUASBB的进水水配水系系统和布布水方式式进行了了详细的的介绍。对对于三相相分离器器和UAASB建建筑材料料等问题题也进行行讨论。关键字：UASSB反应应器，预预处理，配配水系统统，三相相分离器器，建筑筑材料，设设计简介：本本文全面面的介绍绍了UAASB系系统的设设计问题题，介绍绍了厌氧氧预处理理工艺和和UASSB反应应器

2、的负负荷设计计原则和和设计方方法。重重点介绍绍了混凝凝土结构构的矩形形UASSB反应应器各个个部分尺尺寸的计计算和确确定原则则。对UUASBB的进水水配水系系统和布布水方式式进行了了详细的的介绍。对对于三相相分离器器和UAASB建建筑材料料等问题题也进行行讨论。关键字：UASSB反应应器，预预处理，配配水系统统，三相相分离器器，建筑筑材料，设设计一、概概述 厌氧氧处理已已经成功功地应用用于各种种高、中中浓度的的工业废废水处理理中。虽虽然中、高高浓度的的废水在在相当程程度上得得到了解解决，但但是当污污水中含含有抑制制性物质质时，如如含有硫硫酸盐的的味精废废水在处处理上仍仍有一定定的难度度。在厌厌

3、氧处理理领域应应用最为为广泛的的是UAASB反反应器，所所以本文文重点讨讨论UAASB反反应器的的设计方法法。但是是，其与与其它的的厌氧处处理工艺艺有一定定的共同同点，例例如，流流化床和和UASSB都有有三相分分离器。而而UASSB和厌厌氧滤床床对于布布水的要要求是一一致的，所所以结果果也可以以作为其其他反应应器设计计参考。 包含厌氧氧处理单单元的水水处理过过程一般般包括预预处理、厌厌氧处理理(包括括沼气的的收集、处处理和利利用)、好好氧后处处理和污污泥处理理等部分分，可以以用图11所示的的流程表表示。二、UAASB系系统设计计1、预预处理设设施一般般预处理理系统包包括粗格格栅、细细格栅或或水

4、力筛筛、沉砂砂池、调调节(酸酸化)池池、营养养盐和ppH调控控系统。格格栅和沉沉砂池的的目的是是去除粗粗大固体体物和无无机的可可沉固体体，这对对对于保保护各种种类型厌厌氧反应应器的布布水管免免于堵塞塞是必需需的。当当污水中中含有砂砂砾时，例例如以薯薯干为原原料的酿酿酒废水水，怎么么强调去去除砂砾砾的重要要性也不不过分。不不可生物物降解的的固体，在在厌氧反反应器内内积累会会占据大大量的池池容，反反应器池池容的不不断减少少最终将将导致系系统完全全失效。 由于于厌氧反反应对水水质、水水量和冲冲击负荷荷较为敏敏感，所所以对于于工业废废水适当当尺寸的的调节池池，对水水质、水水量的调调节是厌厌氧反应应稳定

5、运运行的保保证。调调节池的的作用是是均质和和均量，一一般还可可考虑兼兼有沉淀淀、混合合、加药药、中和和和预酸酸化等功功能。在在调节池池中设有有沉淀池池时，容容积需扣扣除沉淀淀区的体体积；根根据颗粒粒化和ppH调节节的要求求，当废废水碱度度和营养养盐不够够需要补补充碱度度和营养养盐(NN、P)等；可可采用计计量泵自自动投加加酸、碱碱和药剂剂，通过过调节池池水力或或机械搅搅拌达中中和作用用。 同时时，酸化化池或两两相系统统是去除除和改变变，对厌厌氧过程程有抑制制作用的的物质、改改善生物物反应条条件和可可生化性性也是厌厌氧预处处理的主主要手段段，也是是厌氧预预处理的的目的之之一。仅仅考虑溶溶解性废废

6、水时，一一般不需需考虑酸酸化作用用。对于于复杂废废水，可可在调节节池中取取得一定定程度的的酸化，但但是完全全的酸化化是没有有必要的的，甚至至是有害害处的。因因为达到到完全酸酸化后，污污水pHH会下降降，需采采用投药药调整ppH值。另另外有证证据表明明完全酸酸化对UUASBB反应器器的颗粒粒过程有有不利的的影响。对对以下情情况考虑虑酸化或或相分离离可能是是有利的的： 1) 当采采用预酸酸化可去去除或改改变对甲甲烷菌有有毒或抑抑制性化化合物的的结构时； 2) 当废废水存在在有较高高的Caa2+时时，部分分酸化可可避免颗颗粒污泥泥表面产产生CaaCO33结垢； 3) 当处处理含高高含悬浮浮物和/或采

7、用用高负荷荷，对非非溶解性性组分去去除有限限时； 4)在调节节池中取取得部分分酸化效效果可以以通过调调节池的的合理设设计取得得。例如如，上向向流进水水方式，在在反应器器底部形形成污泥泥层(11.0mm)。底底部布水水孔口设设计为55100m2/孔即可可。 2、UAASB反反应器体体积的设设计a)负荷设设计法 采用用有机负负荷(qq)或水水力停留留时间(HRTT)设计计UASSB反应应器是目目前最为为主要的的方法。一一旦q或或HRTT确定，反反应器的的体积(V)可可以很容容易根据据公式(1或22)计算算。对某某种特定定废水，反反应器的的容积负负荷一般般应通过过试验确确定。 V = QQSo/q

8、(1) V =KQQ.HRRT(22) 式中中：Q-废废水流量量，m33/d； Soo-进水有有机物浓浓度，ggCODD/L或或gBOOD5/L。 表11给出不不同类型型废水国国内外采采用UAASB反反应器处处理的负负荷数据据，需要要说明的的是表中中无法一一一注明明采用的的预处理理条件和和厌氧污污泥类型型等情况况，这些些条件对对选择设设计负荷荷是至关关重要的的。下表表供设计计人员设设计时参参考，选选用前必必须进行行必要的的实验和和进一步步查询有有关的技技术资料料。 表1国内内外生产产性UAASB装装置的设设计负荷荷统计表表序号废水类型型负荷kggCODD/m33d(国外资资料)负荷kggCOD

9、D/m33d(国内资资料)平均最高最低厂家数平均最高最低厂家数1酒精生产产11.6615.777.176.5202152啤酒厂9.818.885.6805.385103造酒厂13.9918.559.9366.410484葡萄酒厂厂10.2212845清凉饮料料6.8121.88555126小麦淀粉粉8.610.776.667淀粉9.211.446.465.482.728土豆加工工等9.516.884249酵母业9.812.44616666110柠檬酸生生产8.414.331314.88206.5311味精3.242.3212再生纸、纸纸浆12.33207.91513造纸12.7738.9963

10、914食品加工工9.113.330.8103.543215屠宰废水水6.26.26.213.142.3416制糖15.2222.558.21217制药厂10.9933.226.311580.8518家畜饲料料厂10.5510.5510.55119垃圾滤液液9.9127.97b) 经经验公式式方法 Leettiingaa等人采采用同样样经验公公式描述述不同厌厌氧处理理系统处处理生活活污水HRRT与去去除率(E)之之间的关关系，并并且对不不同反应应器处理理生活污污水的数数据进行行了统计计，得出出了参数数值。 式中：C1 ,C22反反应常数数。 c) 动力力学方法法 许多研究究者致力力于动力力学的研

11、研究，HHenxxen和和Harrremmoess(19983)根据众众多研究究结果汇汇总了酸酸性发酵酵和甲烷烷发酵过过程重要要的动力力学常数数(见表表2)。到到目前为为止，动动力学理理论的发发展，还还没有使使它能够够在选择择和设计计厌氧处处理系统统过程中中成为有有力的工工具，通通过评价价所获得得的实验验结果的的经验方方法现在在仍是设设计和优优化厌氧氧消化系系统的唯唯一的选选择。 表2厌氧氧动力学学参数(Hennxenn和Haarreemoees，119822)培养mm(dd-1)Y(mggVSSS/mggCODD)KmmmgCOOD/(mgVVSS?d)Ks(mmgCOOD/LL)产酸菌20

12、.15513200甲烷菌0.40.0331350混合培养养0.40.1882-3、UAASB反反应器的的详细设设计1) 反应应器的体体积和高高度 采用用水力停停留时间间进行设设计时，体体积(VV)按公公式(11)或(2)计计算。选选择反应应器高度度的原则则是设计计、运行行和经济济上综合合考虑的的结果。从从设计、运运行方面面考虑：高度会会影响上上升流速速，高流流速增加加系统扰扰动和污污泥与进进水之间间的接触触。但流流速过高高会引起起污泥流流失，为为保持足足够多的的污泥，上上升流速速不能超超过一定定的限值值，从而而使反应应器的高高度受到到限制；高度与与CO22溶解度度有关，反反应器越越高溶解解的C

13、OO2浓度度越高，因因此，ppH值越越低。如如pH值值低于最最优值，会会危害系系统的效效率。 从经经济上考考虑:土土方工程程随池深深增加而而增加，但但占地面面积则相相反；考考虑当地地的气候候和地形形条件，一一般将反反应器建建造在半半地下减减少建筑筑和保温温费用。最最经济的的反应器器高度(深度)一般是是在4到到6m之之间，并并且在大大多数情情况下这这也是系系统最优优的运行行范围。 2) 反应应器的升升流速度度 对于UAASB反反应器还还有其他他的流速速关系(图2)。对于于日平均均上升流流速的推推荐值见见表3，应应该注意意对短时时间(如如266h)的的高峰值值是可以以承受的的(即暂暂时的高高峰流量

14、量可以接接收)。 表3UAASB和和EGSSB允许许上升流流速(平平均日流流量)UASBB反应器器Vr00.2553.0m/h 00.7551.0m/h颗粒污泥泥絮状污污泥Vs11.5mm/h絮状污泥泥8m/h颗粒污泥泥Vo112m/h颗粒污泥泥3.00m/hh絮状污泥泥Vg11m/hh建议最小小值3) 反反应器的的截面积积和反应应器的长长、宽(或直径径) 在确确定反应应器的容容积和高高度(HH)之后后，可确确定反应应器的截截面积(A)。从从而确定定反应器器的长和和宽，在在同样的的面积下下正方形形池的周周长比矩矩形池要要小，矩矩形UAASB需需要更多多的建筑筑材料。以以表面积积为6000m22

15、的反应应器为例例，300200m的反反应器与与15mm400m的反反应器周周长相差差10%，这意意味着建建筑费用用要增加加10%。但从从布水均均匀性考考虑，矩矩形在长长/宽比比较大较较为合适适。从布布水均匀匀性和经经济性考考虑，矩矩形池在在长/宽宽比在22:1以以下较为为合适。长长/宽比比在4:1时费费用增加加十分显显著。 圆形形反应器器在同样样的面积积下，其其周长比比正方形形的少112%。但但这一优优点仅仅仅在采用用单个池池子时才才成立。当当建立两两个或两两个以上上反应器器时，矩矩形反应应器可以以采用共共用壁。对对于采用用公共壁壁的矩形形反应器器，池型型的长宽宽比对造造价也有有较大的的影响。

16、如如果不考考虑其他他因素，这这是一个个在设计计中需要要优化的的参数。 4) 单元元反应器器最大体体积和分分格化的的反应器器 在UUASBB反应器器的设计计中，采采用分格格化对运运行操作作是有益益的。首首先，分分格化的的单元尺尺寸不会会过大，可可避免体体积过大大带来的的布水均均匀性等等问题；同时多多个反应应器对系系统的启启动也是是有益的的，可首首先启动动一个反反应器，再再用这个个反应器器的污泥泥去接种种其他反反应器；另外，有有利于维维护和检检修，可可放空一一个反应应器进行行检修，而而不影响响系统的的运行。从从目前实实践看最最大的单单体UAASB反反应器(不是最最优的)可为110000-20000

17、mm3。 5) 单元元反应器器的系列列化 单元元的标准准化根据据三相分分离器尺尺寸进行行，三相相分离器器的型式式趋向于于多层箱箱体的设设备化结构。以以255m的三三相分离离器为例例，原则则上讲有有多种配配合形式式。但从从标准化化和系列列化考虑虑，要求求具有通通用性和和简单性性。所以以，池子子宽度是是以5mm为模数数，长度度方向是是以2mm为模数数。布置置单元尺尺寸的方方式可分分成单池池单个分分离器和和单池两两个分离离器的形形式。原原则上如如果采用用管道或或渠道布布水，池池子的长长度是不不受限制制。如前前所述，由由于长宽宽比涉及及到反应应器的经经济性，所所以要结结合池子子组数考考虑适当当的长宽宽

18、比。对对宽度为为10mm的单个个反应器器，2:1的长长宽比的的反应器器可达到到20000m33的池容容。对更更大的反反应器，如如果需要要也可采采用双池池共用壁壁的型式式。三、反应应器的配配水系统统的设计计1、配水水孔口负负荷一个个进水点点服务的的最大面面积问题题是应该该进行深深入的实实验研究究。对于于UASSB反应应器Leettiingaa建议在在完成了了起动之之后，每每个进水水点负担担2.00到4.0m22对获得得满意的的去除效效率是足足够的。但但是在温温度低于于20或低负负荷的情情况，产产气率较较低并且且污泥和和进水的的混合不不充分时时，需要要较高密密度的布布水点。对对于城市市污水Dee

19、Maan和VVan derr Laast (19990)建议112mm2/孔孔。表44是Leettiingaa等人根根据UAASB反反应器的的大量实实践推荐荐的进水水管负荷荷。 表4采用用UASSB处理理主要为为溶解性性废水时时进水管管口负荷荷污泥典型型每个进水水口负荷荷(m22)负荷(kkgCOOD/mm3d)颗粒污泥泥0.512122424凝絮状污污泥 40kkgDSS/m336.512中等浓度度絮状污污泥 112040kkg/mm31222、进水水分配系系统进水水分配系系统的合合理设计计对UAASB处处理厂的的良好运运转是至至关重要要的，进进水系统统兼有配配水和水水力搅拌拌的功能能，为了

20、了这两个个功能的的实现，需需要满足足如下原原则：aa) 确确保单位位面积的的进水量量基本相相同，以以防止短短路等现现象发生生；b) 尽可可能满足足水力搅搅拌需要要，保证证进水有有机物与与污泥迅迅速混合合；c) 很容容易观察察到进水水管的堵堵塞；dd) 当当堵塞被被发现后后，很容容易被清清除。 在生生产装置置中采用用的进水水方式大大致可分分为间歇歇式(脉脉冲式)、连续续流、连连续与间间歇相结结合等方方式；从从布水管管的形式式有一管管多孔、一一管一孔孔和分枝枝状等多多种形式式。 1) 连续续进水方方式(一一管一孔孔)为了了确保进进水均匀匀分布，每每个进水水管线仅仅仅与一一个进水水点相连连接，是是最

21、为理理想的情情况(图图3a)。为保保证每一一个进水水点的流流量相等等，建议议用高于于反应器器的水箱箱(或渠渠道式)进行分分配，通通过渠道道或分配配箱之间间的三角角堰来保保证等量量的进水水。这种种系统的的好处是是容易观观察到堵堵塞情况况。 2) 脉脉冲进水水方式我国国UASSB反应应器与国国外的最最为显著著的特点点是很多多采用脉脉冲进水水方式。有有些研究究者认为为脉冲方方式进水水，使底底层污泥泥交替进进行收缩缩和膨胀胀，有助助于底层层污泥的的混合。图图3a为为北京环环科院采采用的一一种脉冲冲布水器器的原理理图，该该系统借借鉴了给给水中虹虹吸滤池池的布水水方式。 3) 一管管多孔配配水方式式 采用

22、用在反应应器池底底配水横横管上开开孔的方方式布水水，为了了配水均均匀，要要求出水水流速不不小于22.0mm/s。这这种配水水方式可可用于脉脉冲进水水系统。一一管多孔孔式配水水方式的的问题是是容易发发生堵塞塞，因此此，应该该尽可能能避免在在一个管管上有过过多的孔孔口。 4) 分枝枝式配水水方式 这种种配水系系统的特特点采用用较长的的配水支支管增加加沿程阻阻力，以以达到布布水均匀匀的目的的(图33c)。根根据笔者者的实践践，最大大的分枝枝布水系系统的负负荷面积积为544m2。大大阻力系系统配水水均匀度度好，但但水头损损失大。小小阻力系系统水头头损失小小，如果果不影响响处理效效率，可可减少系系统的复

23、复杂程度度。 对其其他类型型布水方方式，我我国也有有很多设设计和运运行经验验。与三三相分离离器一样样，不同同型式的的布水装装置之间间，很难难比较孰孰优孰劣劣。事实实上，各各种类型型的布水水器都有有成功的的经验和和业绩。 3、配水水管道设设计 对重重力布水水方式，污水通过三角堰进入反应器时可能吸入空气，会引起对甲烷菌的抑制；进入大量气体与产生的沼气会形成有爆炸可能的混合气体；同时，气泡太多可能还会影响沉淀功能。因为，大于2.0mm直径的气泡在水中以大约0.20.3m/s速度上升，采用较大的管径使液体在管道的垂直部分的流速低于这一数值，可适当地避免超过2mm直径的空气泡进入反应器，同时还可避免气阻

24、。在反应器底部用较小直径，形成高的流速产生较强的扰动，使进水与污泥之间混合加强。 污水水中存在在大的物物体可能能堵塞进进水管，设设计良好好的进水水系统要要求可疏疏通堵塞塞；对于于压力流流采用穿穿孔管布布水器(一管多多孔或分分枝状)，需考考虑设液液体反冲冲洗或清清堵装置置，可采采用停水水分池分分段反冲冲；采用用一管多多孔布水水管道，布布水管道道尾端最最好兼作作放空和和排泥管管，以利利于清除除堵塞；采用重重力流布布水方式式(一管管一孔)，如果果进水水水位差仅仅仅比反反应器的的水位稍稍高(水水位差小小于100cm)将经常常发生堵堵塞。在在水箱中中的水位位(三角角堰的底底部)与与反应器器中的水水位差大

25、大于300cm很很少发生生这种堵堵塞。无无论采用用那一种种布水方方式，尽尽可能少少地采用用弯头等等非直管管。四、气、固固、液三三相分离离装置三相相分离器器是UAASB反反应器最最有特点点和最重重要的装装置。它它同时具具有两个个功能：1) 能收收集从分分离器下下的反应应室产生生的沼气气；2) 使得得在分离离器之上上的悬浮浮物沉淀淀下来。三相相分离器器设计要要点汇总总：1) 集气气室的隙隙缝部分分的面积积应该占占反应器器全部面面积的115220； 2) 在反反应器高高度为557mm时，集集气室的的高度在在1.552mm；3) 在集集气室内内应保持持气液界界面以释释放和收收集气体体，防止止浮渣或或泡

26、沫层层的形成成； 4) 在集集气室的的上部应应该设置置消泡喷喷嘴，当当处理污污水有严严重泡沫沫问题时时消泡； 5) 反反射板与与隙缝之之间的遮遮盖应该该在10002200mmm以避避免上升升的气体体进入沉沉淀室； 6) 出气气管的直直管应该该充足以以保证从从集气室室引出沼沼气，特特别是有有泡沫的的情况。 对于于低浓度度污水处理理，当水水力负荷荷是限制制性设计计参数时时，在三三相分离离器缝隙隙处保持持大的过过流面积积，使得得最大的的上升流流速在这这一过水水断面上上尽可能能的低是是十分重重要的。五、建筑筑材料 选择择适当的的建筑材材料对于于UASSB反应应器的持持久性是是非常重重要的。防防腐较差差

27、的UAASB反反应器在在使用33-5年年后都出出现了严严重腐蚀蚀，最严严重的腐腐蚀出现现在反应应器上部部气、液液交界面面。此处处H2SS可能造造成直接接化学腐腐蚀，同同时硫化化氢被空空气氧化化为硫酸酸或硫酸酸盐，使使局部ppH下降降造成间间接化学学腐蚀。由由于厌氧氧环境下下的氧化化-还原原电位为为-3000mVV，而在在气水交交界面的的氧化-还原电电位为1100mmV，这这就在气气水交界界面构成成了微电电池，形形成电化化学腐蚀蚀。无论论普通钢钢材和一一般不锈锈钢在此此处都会会被损害害。 厌氧氧反应器器应该尽尽可能的的避免采采用金属属材料，即即使昂贵贵的不锈锈钢也会会受到严严重的腐腐蚀，而而油漆

28、或或其他涂涂料仅仅仅能起到到部分保保护。一一般反应应器池壁壁最合适适的建筑筑材料是是钢筋混混凝土结结构，即即使混凝凝土也可可能受到到化学侵侵蚀。如如果碳酸酸根和钙钙离子的的浓度积积低于碳碳酸钙的的溶解度度，钙离离子将从从混凝土土中溶出出，造成成混凝土土结构的的剥蚀。混混凝土结结构也需需要采用用在气水水交界面面上下一一米采用用环氧树树脂防腐腐。对一一些特殊殊部件可可采用非非腐蚀性性材料，如如PVCC用做进进出水管管道，三三相分离离器的一一部分或或浮渣挡挡板采用用玻璃钢钢或不锈锈钢。UASBB反应器器的设计计计算1 设计计参数(1) 污泥参参数设计温度度T=225容积负荷荷NV=8.55kgCCO

29、D/(m33.d) 污污泥为颗颗粒状污泥产率率0.11kgMMLSSS/kggCODD,产气率00.5mm3/kkgCOOD (2) 设计水水量Q=28000m33/d=1166.677m3/h=00.0332 mm3/ss。(3) 水质指指标表5 UASSB反应应器进出出水水质质指标水质指标标COD（L）BOD（L）SS（L）进水水质质3735523400568设计去除除率85%90%/设计出水水水质5602345682 UAASB反反应器容容积及主主要工艺艺尺寸的的确定 (1) UAASB反反应器容容积的确确定 本本设计采采用容积积负荷法法确立其其容积VV VV=QSS0/NNV V反应应

30、器的有有效容积积(m33)S0进进水有机机物浓度度(kggCODD/L)V=34400 *3.7355/8.5=114944m3 取有效效容积系系数为00.8,则实际际体积为为18668m33(2) 主要构构造尺寸寸的确定定UASBB反应器器采用圆圆形池子子，布水水均匀，处处理效果果好。取水力负负荷q11=0.6m33/（mm2dd）反应器器表面积积 A=QQ/q11=1441.667/00.6=2366.122m2反应器高高度 H=VV/A=18668/2236.12=7.99m 取H=8m采用4座座相同的的UASSB反应应器，则则每个单单池面积积A1为为：A1=AA/4=2366.122/

31、4=59.03mm2 取D=9m则实际横横截面积积 A2=3.114D22/4=63.6 mm2实际表面面水力负负荷 q1=Q/44A2=1411.677/5 63.6=00.566q1在00.51.55m/hh之间，符符合设计计要求。3 UAASB进进水配水水系统设设计(1) 设计原原则 进水水必须要要反应器器底部均均匀分布布，确保保各单位位面积进进水量基基本相等等，防止止短路和和表面负负荷不均均； 应满满足污泥泥床水力力搅拌需需要，要要同时考考虑水力力搅拌和和产生的的沼气搅搅拌； 易于于观察进进水管的的堵塞现现象，如如果发生生堵塞易易于清除除。本设计采采用圆形形布水器器，每个个UASSB反

32、应应器设330个布布水点。(2) 设计参参数每个池子子的流量量 Q1=1141.67/4=335.442m33/h(3) 设计计计算查有关数数据66，对对颗粒污污泥来说说，容积积负荷大大于4mm3/(m2.h)时时，每个个进水口口的负荷荷须大于于2m22 则则 布布水孔个个数n必必须满足足 DD2/44/n2 即即nD2/8=33.144*9*9/88=322 取nn=300个 则则 每每个进水水口负荷荷 aa=DD2/44/n=3.114* 9* 9/44/300=2.112m22 可可设3个个圆环，最最里面的的圆环设设5个孔孔口，中中间设110个，最最外围设设15个个，其草草图见图图4 内

33、圈圈5个孔孔口设计计 服务面面积： S1=5 *2.112=110.66m2折合为服服务圆的的直径为为：用此直直径用一一个虚圆圆，在该该圆内等等分虚圆圆面积处处设一实实圆环，其其上布55个孔口口则圆环的的直径计计算如下下： 3.144*d112/44=S11/2 中中圈100个孔口口设计 服务面面积： S1=10 *2.12=21.2m22 折合为为服务圆圆的直径径为： 则中间间圆环的的直径计计算如下下：3.144 *(6.33622d222)/4=S2/2 则 dd2=55.2mm 外圈圈15个个孔口设设计 服务务面积： S33=155 *22.122=311.8mm2 折合合为服务务圆的直

34、直径为 则中间间圆环的的直径计计算如下下：3.14* (992d32)=S3/2 则 d3=7.88m布水点距距反应器器池底1120mmm；孔孔口径115cmm 图4 UASSB布水水系统示示意图4 三相相分离器器的设计计(1) 设计说说明 UASSB的重重要构造造是指反反应器内内三相分分离器的的构造，三三相分离离器的设设计直接接影响气气、液、固固三相在在反应器器内的分分离效果果和反应应器的处处理效果果。对污污泥床的的正常运运行和获获得良好好的出水水水质起起十分重重要的作作用，根根据已有有的研究究和工程程经验， 三相分分离器应应满足以以下几点点要求：沉淀区的的表面水水力负荷荷1.0m/h；三相

35、分离离器集气气罩顶以以上的覆覆盖水深深可采用用0.551.0m；沉淀区四四壁倾斜斜角度应应在455?660?之之间，使使污泥不不积聚，尽尽快落入入反应区区内；沉淀区斜斜面高度度约为00.51.00m；进入沉淀淀区前，沉沉淀槽底底缝隙的的流速2m/hh；总沉淀水水深应1.55m；水力停留留时间介介于1.522h；分离气体体的挡板板与分离离器壁重重叠在220mmm以上；以上条件件如能满满足，则则可达到到良好的的分离效效果。(2) 设计计计算本设计采采用无导导流板的的三相分分 沉淀淀区的设设计沉淀器（集集气罩）斜斜壁倾角角 =500沉淀区面面积： AA=3.14 *D2/44=633.6mm2表面水

36、力力负荷qq=Q/A=1141.67/(4 *633.6)=0.56mm3/(m2.h)0.2m 取取CE=1.00mCF上上三角形形集气罩罩底宽，取取CF=6.00mEH=CCE *sinn50=1.00* ssin550=00.7666mEQ=CCF+22EH=6.00+2*1.00*siin500=7.53mmS2=33.144(CFF+EQQ).CCE/22=3.14 (6.0+77.533) *1.00/2=21.24mm2v2=1141.67/4/221.224=11.677m/hh v22v112.0m/h , 符合合要求确定上下下集气罩罩相对位位置及尺尺寸 BBC=CCE/cc

37、os550=11.0/coss50=1.5556mm HHG=(CFb2)/2=0.55m EEG=EEH+HHG=11.2666m AAE=EEG/ssin440=11.2666/ssin440=11.977m BE=CE *taan500=1.19mm AAB=AAEBBE=00.788m DDI=CCD *sinn50=AB *siin500=0.7788* ssin550=00.5996mh4=AAD+DDI=BBC+DDI=22.155mh5=11.0mm气液分离离设计 由图55可知，欲欲达到气气液分离离的目的的，上、下下两组三三角形集集气罩的的斜边必必须重叠叠，重叠叠的水平平距离（

38、AAB的水水平投影影）越大大，气体体分离效效果越好好，去除除气泡的的直径越越小，对对沉淀区区固液分分离效果果的影响响越小，所所以，重重叠量的的大小是是决定气气液分离离效果好好坏的关关键。由反应区区上升的的水流从从下三角角形集气气罩回流流缝过渡渡到上三三角形集集气罩回回流缝再再进入沉沉淀区，其其水流状状态比较较复杂。当当混合液液上升到到A点后后将沿着着AB方方向斜面面流动，并并设流速速为vaa，同时时假定AA点的气气泡以速速度Vbb垂直上上升，所所以气泡泡的运动动轨迹将将沿着vva和vvb合成成速度的的方向运运动，根根据速度度合成的的平行四四边形法法则，则则有：要使气气泡分离离后进入入沉淀区区的

39、必要要条件是是：在消化温温度为225，沼气气密度 =1.12gg/L；水的密密度 =9977.04449kkg/mm3；水的运动动粘滞系系数v=0.000899100-44m2/s；取取气泡直直径d=0.001cmm根据斯托托克斯（SStokkes）公公式可得得气体上上升速度度vb为为vb气气泡上升升速度（ccm/ss）g重力力加速度度（cmm/s22）碰撞撞系数，取取0.995废水水的动力力粘度系系数，gg/(ccm.ss) =v水流速度度 ,VVa=VV2=11.677m/hh校核： 图5 三相相分离器器设计计计算草图图5 排泥泥系统设设计每日产泥泥量为X=3373550.850.1134

40、400103=10779MMLSSS/d则 每每个UAASB每每日产泥泥量为W=10097/4=2269.75MLSSS/dd可用2000mmm的排泥泥管，每每天排泥泥一次。6 产气气量计算算每日产气气量 G=3372660.850.5534400103 =53397 m3/d=2224.9 mm3/hh 储气柜容容积一般般按照日日产气量量的255%440%设设计，大大型的消消化系统统取高值值，小型型的取低低值，本本设计取取38%。储气气柜的压压力一般般为23KPPa，不不宜太大大。7 加热热系统设进水温温度为115CC，反应应器的设设计温度度为255C。那那么所需需要的热热量：QH= dF.

41、 FF.( trt) . qqv / QH加热废废水需要要的热量量，KJJ/h； ddF废废水的相相对密度度，按11计算； F废废水的比比热容，kkJ/(kg.K)； qvv废水水的流量量，m33/h trr反应应器内的的温度，C t废水加加热前的的温度，C 热效效率，可可取为00.855所以 QH=4.22*1*(255155) *1411.677/0.85=70000KJJ/h每天沼气气的产量量为53397 m3，其其主要成成分是甲甲烷，沼沼气的平平均热值值为222.7 KJ/L每小时的的甲烷总总热量为为：（553977/244）*222.77 *11033=5.1 *106 KKJ/hh，因此此足够加加热废水水所需要要的热量量。8 加碱碱系统在厌氧生生物处理理中，产产甲烷菌菌最佳节节pH值值是6.877.2，由由于厌氧氧过程的的复杂性性，很难难准确测测定和控控制反应应器内真真实的ppH值，这这就要和和靠碱度度来维持持和缓冲冲，一般般碱度要要20000550000mgCCaCOO3/LL时，就就会导致致其pHH值下降降，所以以，反应应器内碱碱度须保保持在110000mgCCaCOO3/LL以上，因因为为保保证厌氧氧反应器器内pH